《待到山花烂漫时》的演员表主要包括以下角色和演员：
夏天：由黄维德饰演。夏天是一个正直真诚的军人，因父亲牺牲、母亲难产而被解放军干部夏振中所收养，自己却不知身世。在经历种种磨难后成功走入军营，最终为救战友而献出了宝贵的生命。
夏云：由饶敏莉饰演。夏云是解放军干部夏振中的女儿，性格保守、单纯，与哥哥夏天的感情也很单纯。因夏天的身世问题而受牵连，失去了报考部队文工团的机会，但依旧不轻言放弃，最终成功考上了军医学院，成为一名坚强的军人。
齐进南：由吴迪饰演。
林倩：由巩小榕饰演。
迟克：由刘岳饰演。
刘敏芝：由严晓频饰演。她是解放军干部夏振中的夫人，夏云的母亲，夏天的养母。
夏振中：由赵岩松饰演。夏振中是一个正直忠诚的解放军干部，收养了国民党少将吴进的儿子，并取名夏天。他在工作岗位上认真负责，并与妻子刘敏芝一直操持着自己孩子的生活与爱情。
注意：还有一部同名的电视剧《待到山花烂漫时》，讲述了一群年轻人在乡村支教的故事，其演员阵容与上述完全不同，包括李老师（由张嘉译饰演）、周老师（由陈宝国饰演）、王老师（由杨幂饰演）和刘老师（由胡歌饰演）等角色。不过，这两部电视剧的剧情和演员阵容完全不同，观众在观看时请注意区分。
